CN203805622U - 一种整体式铝合金旋压轮毂 - Google Patents

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王锋华
董杰
章桢彦
陈志川
朱永奎
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Abstract

一种整体式铝合金旋压轮毂,包括轮辋和轮辐,所述轮辋和所述轮辐由同一块铝合金板材旋压而成;所述由铝合金板材中部材料旋压成形的轮辐连接由铝合金板材边部材料旋压而成的轮辋,所述轮辋包括轮辋前片和轮辋后片,所述轮辐呈向外凸出的盆形结构,所述轮辋前片和所述轮辋后片外侧均成阶梯状。所述轮辐上设有中心孔,所述中心孔周围有均匀分布的螺栓孔,螺栓孔外侧有均匀分布的通风孔。本实用新型中的铝合金旋压轮毂,采用中厚板材制造,原材料成本低,适合大批量工业生产;且材料经过多道次塑性变形,强度高;采用整体式旋压成形工艺,材料利用率高,加工成本低,生产效率高。

Description

一种整体式铝合金旋压轮毂
技术领域
本实用新型属于铝合金轮毂领域,具体涉及一种整体式铝合金旋压轮毂。
背景技术
长期以来,钢制轮毂占据着汽车轮毂生产的主导地位。随着人们对汽车的安全舒适、节能环保等方面要求的提高,钢制轮毂已不再适应现代汽车的需求,铝合金轮毂的出现,以优异的性能和迅猛的技术发展在现代汽车中得到了广泛的应用。
和钢制轮毂相比,铝合金轮毂重量减轻约30%~40%,有效提高轮毂的转动惯性,使汽车易于加速,并减少了制动所需的能耗,从而降低了油耗;铝合金轮毂吸收振动性能强,减少了行驶中的震动,改善车辆的重心,从而提高了行车的平衡性;铝合金轮毂的散温系数是普通钢铁轮毂的2~3倍,在长时间的高速行驶时仍然可以保持合适的温度,降低刹车系统和轮胎的老化,减少爆胎危险,从而提高了行车的安全性。
和其它铝合金轮毂制作方法相比,旋压法是生产铝合金轮毂的先进方法,该方法的成形工艺具有不受尺寸限制、性能优良、安全性好、节省材料等优点,弥补了低压铸造无法满足大尺寸、锻造法生产成本高以及高负荷的高端产品市场需求等等缺陷;而且该方法生产的轮毂可以使金属保持较高的致密度和轮毂的动平衡,在保证轮毂钢度的同时,又可以使轮毂轻便耐用。
目前,旋压铝合金轮毂,主要分为两片式、三片式和多片式旋压轮毂。这些款式铝合金轮毂,均存在一定程度的连接问题。而其他的整体式铝合金旋压轮毂通常使用锻造-旋压、铸造-旋压等方法,其工艺复杂,制作周期长且成本昂贵。有鉴于此,研制一款整体式铝合金旋压轮毂,就非常有必要。
专利申请号为200910152728.5的“轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法”,其专利虽然也提供了一种整体式铝合金旋压轮辋的制造方法,但是其初始坯料需要经过锻造形成,而且后续旋压需要进行加热,成本昂贵,加工周期长。
专利申请号为201010285410.7的“超轻量化汽车铝合金轮毂及其制作方法”,其专利提供的铝合金轮毂的制作方法中轮辋部分和轮辐部分需要进行焊接拼接起来,且其轮辋需要进行卷板和焊接的步骤,工艺复杂,加工周期长,成本昂贵。
实用新型内容
为了克服现有技术中存在的缺陷,本实用新型提供一种整体式铝合金旋压轮毂。
一种整体式铝合金旋压轮毂,包括轮辋和轮辐,所述轮辋和所述轮辐由同一块铝合金板材旋压而成; 所述由铝合金板材中部材料旋压成形的轮辐连接由铝合金板材边部材料旋压而成的轮辋,所述轮辋包括轮辋前片和轮辋后片,所述轮辐呈向外凸出的盆形结构,所述轮辋前片和所述轮辋后片外侧均成阶梯状。所述轮辐上设有中心孔,所述中心孔周围有均匀分布的螺栓孔,螺栓孔外侧有均匀分布的通风孔。
本实用新型提供的整体式铝合金旋压轮毂具有以下显著效果:
1、本实用新型中的整体式铝合金旋压轮毂,采用大批量生产的轧制板材制造,原材料成本低,适合大批量工业生产;
2、本实用新型中的整体式铝合金旋压轮毂,材料经过多道次塑性变形,强度高;
3、本实用新型中的铝合金轮毂制,采用整体式旋压成形工艺,材料利用率高,加工成本低,生产效率高;
4、本实用新型中的整体式铝合金轮毂,避免了多片式旋压轮毂的连接问题,机械性能稳定,安全性能高;并且外形美观,表面质量好。
附图说明
图1为本实用新型提供的整体式铝合金旋压轮毂的总体结构示意图。
图2为本实用新型步骤A所得工件的示意图。
图3为本实用新型步骤B旋压后轮辐的示意图。
图4为本实用新型步骤C旋压后的劈开轮辋的示意图。
图5为本实用新型步骤D旋压后的轮辋前片和轮辋后片的示意图。
上图中序号为:1-轮辋、2-轮辐、3-通风孔、4-螺栓孔、5-中心孔。
具体实施方式
以下结合附图,以实施例的方式对本实用新型的构思、具体结构、制造过程和产生的效果作进一步说明,以充分地了解本实用新型。
实施例1:
如图1所示,本实用新型提供一种汽车的整体式铝合金轮毂,包括轮辋1和轮辐2,所述轮辋1和所述轮辐2由同一块铝合金板材旋压而成;所述轮辐2的轴心设有中心孔5,所述轮辐2设有若干螺栓孔4,所述螺栓孔4围绕所述中心孔5均匀分布,所述轮辐2的侧壁设有若干均匀分布的通风孔3,所述通风孔3围绕所述中心孔5均匀分布,且所述通风孔3到中心孔5中心的距离大于所述螺栓孔4到中心孔5中心的距离;所述轮辋1包括轮辋前片和轮辋后片,所述轮辋前片和所述轮辋后片外侧均成阶梯状。
铝合金轧制板材的厚度范围在8-50毫米范围内,所述步骤B轮辐旋压成形后的侧壁厚度在5-45毫米范围内,所述轮辋前片和所述轮辋后片成形后整体厚度在0.5-40.0毫米范围内。这种厚度的选取,本申请人是经过创造性的设计的,不仅能达到轮辋和轮辐由同一块铝合金板材旋压而成;而且能达到轮辋前片和轮辋后片也在同一块板上旋压成形。最为重要的是,整体式铝合金旋压轮毂制成后的各项性能同样符合使用要求。
一种汽车铝合金板旋轮毂,其制造工艺如下:
A. 初始坯料准备:选取型号为5052的铝合金轧制板材,板材厚度为25毫米,分别按照预定尺寸加工中心孔5和外圆边。其中内圆孔尺寸为160毫米,外圆尺寸为640毫米,如图2所示。
B. 轮辐旋压成形:在旋压机上安装轮辐成形模具;采用尾顶将步骤A所得工件固定在所述轮辐成形模具上;在所述旋压机主轴驱动下,轮辐成形模具、步骤A所得工件及尾顶同时旋转;所述的旋压机旋轮沿轴向和径向进给;在所述的旋压机旋轮的作用下,强力弯曲旋压成形轮辐同时预成形轮辋;此过程需要20个道次;其中主轴转速为200转/分,旋轮进给率设为100毫米/转,旋轮的压力设为100吨。经过若干个道次,轮辐旋压成形结束后,取下工件,并卸下所述轮辐成形模具;步骤B所得工件如图3所示。
C. 轮辋劈开旋压成形:在旋压机上安装轮辋成形模具;采用尾顶将步骤B所得工件固定在所述轮辋前片成形模具上;在所述旋压机主轴驱动下,轮辋成形模具、步骤B所得工件及尾顶同时旋转;所述的旋压机的旋轮沿轴向和径向进给;在所述的旋压机旋轮的作用下,将预成形轮辋劈开为轮辋前片坯料和后片坯料;此过程经过10个道次,其中主轴转速为200转/分,旋轮进给率为100毫米/转,旋轮的压力为60吨。步骤C所得工件轮辋前片如图4所示。
D、轮辋前片和轮辋后片旋压成形:轮辋前片和后片旋压成形:在所述旋压机主轴驱动下,轮辋成形模具、步骤C所得工件及尾顶同时旋转;所述的旋压机旋轮沿轴向和径向进给;在所述的旋压机旋轮的作用下,将前片坯料强力变薄旋压成形轮辋前片;所述的旋压机旋轮沿轴向和径向进给;在所述的旋压机旋轮的作用下,将后片坯料变薄旋压成形轮辋后片;此过程经过50个道次,其中主轴转速为300转/分,旋轮进给率为100毫米/转,旋轮的压力为60吨。轮辋后片旋压成形结束后,取下工件,并卸下所述轮辋成形模具;步骤D所得工件轮辋后片如图4所示工件。
E、精机械加工:在数控机床上对上述轮毂进行精加工,以中心孔5定位,加工轮毂的外侧,使得符合产品的尺寸、精度和公差要求;并在轮辐部分加工8个螺丝孔和8个通风孔,螺栓孔均匀分布在中心孔5外围第一圆周,通风孔均匀分布在中心孔5外围第二圆周,第一圆周的半径小于第二圆周的半径;最后进行抛光。步骤E所得轮毂如图1所示。
本实施例中,一种汽车铝合金板旋轮毂的制造工艺,仅为实现本实用新型的一种制造工艺,显然,实现本实用新型有其它很多种制造工艺,均应在本实用新型的保护范围内。
在传统制造整体式铝合金轮毂的方法中,主要采用锻造-旋压或者铸造-旋压工艺,工艺复杂,制造成本高。本实用新型整体式的板材旋压轮毂及其制造工艺首先取消了锻造或者铸造这一步骤,此工艺生产出来的产品工艺简单,加工成本低,生产效率高。此外,此产品消除了二片式或者多片式旋压轮毂的连接不稳定的问题,提高了安全系数和使用寿命。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。显然,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。凡本本领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种整体式铝合金轮毂,其特征在于,包括轮辋和轮辐,所述轮辋和所述轮辐由同一块铝合金板材旋压而成;所述由铝合金板材中部材料旋压成形的轮辐连接由铝合金板材边部材料旋压而成的轮辋,所述轮辋包括轮辋前片和轮辋后片,所述轮辐呈向外凸出的盆形结构,所述轮辋前片和所述轮辋后片外侧均成阶梯状。
2.如权利要求1所述的整体式铝合金轮毂,其特征在于,所述轮辐上设有一中心孔,所述中心孔外围第一圆周设有均匀分布的螺栓孔,所述中心孔外围第二圆周设有均匀分布的通风孔,所述第一圆周的半径小于所述第二圆周的半径。
3.如权利要求1所述的整体式铝合金轮毂,其特征在于,铝合金轧制板材的厚度范围在8-50毫米范围内,轮辐旋压成形后的侧壁厚度在5-45毫米范围内,所述轮辋前片和所述轮辋后片成形后厚度在0.5-40.0毫米范围内。
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CN103950353A (zh) * 2014-04-23 2014-07-30 上海会如机械制造有限公司 一种整体式铝合金旋压轮毂及其制造方法
CN105109267A (zh) * 2015-08-25 2015-12-02 郓城县亿万汽车配件制造有限公司 一种一体化无焊接车轮及加工工艺
WO2015188545A1 (zh) * 2014-06-13 2015-12-17 浙江巨科实业股份有限公司 铝合金轮毂的制造方法
CN109664679A (zh) * 2018-12-29 2019-04-23 山东贞元汽车车轮有限公司 一种旋压成型整体式车轮及其制备方法

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